一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法。其方法為：將低品位磷礦石和氨堿法生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)白泥分別球磨并過200目篩，于100-120℃下烘干至恒重，然后按質(zhì)量比混合，并加入助熔劑，在1000~1200℃下焙燒0.5~2h后，燒成物經(jīng)冷卻、粉碎和研磨，即得一種含有磷、鈣、硅、鎂、硫等營養(yǎng)元素的酸性土壤調(diào)理劑。所述營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑中有效五氧化二磷大于8%，有效硅大于10%，有效鎂大于2%，有效鈣大于45%，產(chǎn)品中的有效成分不低于65%，酸堿度pH=8~12。本發(fā)明所用的生產(chǎn)原料來源廣泛，廉價易得；制備過程節(jié)約電能，充分利用資源，提高低品位磷礦的利用率。
【專利說明】一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷礦石是一種重要的不可再生資源，也是肥料和磷化工的重要工業(yè)原料。中國的磷礦資源約占全球總儲量的30%，主要分布在云南、湖北、貴州、四川，這四省的資源儲量約占全國的76.60%。目前，我國每年磷礦石的消耗量高達(dá)7000萬噸。盡管中國磷礦資源較豐富，但長期以來，人們對磷礦資源的開采方式是“采富棄貧”，而且按照目前的速度開采，我國品位為30%以上的高品位磷礦只有十年的開采量。
[0003]另一方面，在磷礦石的開采及選礦加工過程中，有產(chǎn)生大量的廢棄物，這些廢棄物大部分是低品位磷礦，平均品位只有17%。這些廢棄的礦石不僅占用了大量土地、污染環(huán)境，而且還造成巨大的資源的浪費。在我國，僅有一些大型企業(yè)開采率可達(dá)95%以上，其它中型礦山的資源回采率大多在50%左右，而小礦的資源回采率只有30%，有的甚至更低。因此，如何合理開發(fā)利用中國大量的低品位磷礦，是磷肥和磷化工行業(yè)迫切需要解決的重大題。
[0004]在低品位磷礦的應(yīng)用方面，目前已有的專利涉及很多方面。如制取磷酸、黃磷、過磷酸鈣、生物磷肥，還可以制取土壤重金屬的鈍化劑。申請公布號為CN101913571A，發(fā)明名稱《利用低品位磷礦石生產(chǎn)過磷酸鈣的工藝方法》，將低品位磷礦石磨粉后，加入濃度為70% -75%的稀硫酸，在 110°C攪拌混合，經(jīng)化成、散場、熟化、翻倉即得成品。此法采用硫酸來制取過磷酸鈣，成本較高，對環(huán)境還會造成污染。而在制取生物磷肥的過程中，需使用一些微生物菌群，且采用好氧厭氧發(fā)酵，時間較長。由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)明的一種治理土壤重金屬銅、鉛、鎘污染的鈍化劑，申請公布號為CN102559198A，采用中低品位磷礦為主要原料，與草酸按一定比例混合，在28°C下活化6天，50°C下干燥20-24h得到鈍化劑。此法不破壞土壤的理化性質(zhì)、二次污染小，但處理時間較長。目前采用低品位磷礦、氨堿法工業(yè)白泥為主要原料來制備一種營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法，通過采用白泥等原料來活化低品位磷礦，既解決低品位磷礦利用率低的問題，又減少白泥的大量堆放產(chǎn)生的占地及環(huán)境污染問題，同時可以充分利用原料中的各種元素，制成一種含磷、鈣、硅、鎂和硫的營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑，從而為鈣基工業(yè)固體廢棄物農(nóng)用資源化提供依據(jù)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0007]—種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法，包括如下步驟:將低品位磷礦石和氨堿法生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)白泥分別球磨并過200目篩，于100_120°C下烘干至恒重，然后按質(zhì)量比混合，并加入助熔劑，在1000~1200°C下焙燒0.5~2h后，燒成物經(jīng)冷卻、粉碎和研磨，即得利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑。
[0008]上述方法中，所述磷礦石和工業(yè)白泥的質(zhì)量比為0.55:1~1.95:1，所述磷礦石中主要化學(xué)成分及質(zhì)量含量為:Si022 5%~35%，Ca022%~28%，P20515%~25%，Mg02%~3%, CaF2I^~2% ;所述白泥的主要化學(xué)成分及質(zhì)量含量為:Ca030%~40%，Mg08%~9%, Si022%~3%，S039%~10%。
[0009]上述方法中，所述低品位磷礦石中五氧化二磷含量為15%~25%。
[0010]上述方法中，所述助熔劑包括氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉或氟化鈉中的一種以上，助熔劑的用量為低品位磷礦和工業(yè)白泥于100-120°C下烘干至恒重時總質(zhì)量的2%~5%。[0011 ] 上述方法 中，所述營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑中有效五氧化二磷大于8 %，有效硅大于10 %，有效鎂大于2 %，有效鈣大于45 %，產(chǎn)品中的有效成分不低于65 %，酸堿度pH = 8~12。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點:
[0013]1.本發(fā)明所用的生產(chǎn)原料白泥為工業(yè)固體廢棄物，來源廣泛，廉價易得。
[0014]2.節(jié)約電能。在營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理機的生產(chǎn)過程中，原料中的雜質(zhì)部分對低品位磷礦的分解起到助熔作用，降低磷礦石的熔點，從而降低能耗，提高低品位磷礦石的利用率，從而解決我國富磷礦少、貧磷礦多的問題。
[0015]3.充分利用資源，提高低品位磷礦的利用率。在產(chǎn)物方面，生成的磷酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂可以作為一種營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑，不僅作為磷肥補充土壤中的磷元素，還可以補充土壤中的鈣、硅、鎂、硫等營養(yǎng)元素。
[0016]4.本發(fā)明所生產(chǎn)的營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑其pH值為8~12，可以抑制土壤的酸性。另外其化學(xué)反應(yīng)如下:
[0017]CaMg (CO3) 2 = Ca0+Mg0+2C02 ?
[0018]Si02+2Ca0 = Ca2SiO4
[0019]Si02+2Mg0 = Mg2SiO4
[0020]2Ca5 (PO4) 3 (F、Cl、OH) = 3Cas (PO4) 2+CaF2
[0021]產(chǎn)物中含有磷、鈣、硅、鎂、硫等大、中和微量元素，且產(chǎn)品呈堿性。因此，可以作為一種營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑加以應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0022]下面通過實例對本發(fā)明進行具體闡述，有必要在此指出的是本實例只用于對本發(fā)明進一步說明，但不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明中一些非本質(zhì)的內(nèi)容進行修改和調(diào)整。
[0023]以下實施例中所用到的磷礦中主要化學(xué)成分及質(zhì)量含量如下表所示:
[0024]低品位磷礦的主要化學(xué)成分*
【權(quán)利要求】
1.一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法，其特征在于，包括如下步驟:將低品位磷礦石和氨堿法生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)白泥分別球磨并過200目篩，于100-120°c下烘干至恒重，然后按質(zhì)量比混合，并加入助熔劑，在100(Tl20(rC下焙燒0.5^2h后，燒成物經(jīng)冷卻、粉碎和研磨，即得利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法，其特征在于，所述磷礦石和工業(yè)白泥的質(zhì)量比為0.55: Tl.95:1，所述磷礦石中主要化學(xué)成分及質(zhì)量含量為:Si02 2 5%~35%，CaO 22%~28%，P2O515%~25%，MgO 2%~3%，CaF2 1%~2% ;所述白泥的主要化學(xué)成分及質(zhì)量含量為:CaO 30%~40%，MgO 8%~9%，SiO2 2%~3%，S039°/Tl0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法，其特征在于，所述低品位磷礦石中五氧化二磷含量為15%~25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法，其特征在于，所述助熔劑包括氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉或氟化鈉中的一種以上，助熔劑的用量為低品位磷礦和工業(yè)白泥于100-120°C下烘干至恒重時總質(zhì)量的2%~5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低品位磷礦生產(chǎn)營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑的方法，其特征在于，所述營養(yǎng)型酸性土壤調(diào)理劑中有效五氧化二磷大于8%，有效硅大于10%，有效鎂大于2%，有效鈣大于45% ，產(chǎn)品中的有效成分不低于65%，酸堿度ρΗ=8~12。
【文檔編號】C05G3/04GK104003823SQ201410217260
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】石林, 林維佳, 熊秋庭, 王冠雯, 張藝 申請人:華南理工大學(xué)